WO2001015314A2 - Device and method for sending a quadrature amplitude-modulated transmission signal - Google Patents

Device and method for sending a quadrature amplitude-modulated transmission signal Download PDF

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WO2001015314A2
WO2001015314A2 PCT/EP2000/008132 EP0008132W WO0115314A2 WO 2001015314 A2 WO2001015314 A2 WO 2001015314A2 EP 0008132 W EP0008132 W EP 0008132W WO 0115314 A2 WO0115314 A2 WO 0115314A2
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WO
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complex data
phase
signal
data pair
calculation
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PCT/EP2000/008132
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WO2001015314A3 (en
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Heinrich Schenk
Thomas Magesacher
Martin Krüger
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Infineon Technologies Ag
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/365—Modulation using digital generation of the modulated carrier (not including modulation of a digitally generated carrier)

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for transmitting a quadrature amplitude modulated transmission signal (QAM transmission signal) with a specific carrier frequency, in particular in a return channel in cable television transmission systems.
  • QAM transmission signal quadrature amplitude modulated transmission signal
  • Television signals are increasingly being transmitted from a central television station over a broadband cable network to the terminals of television subscribers.
  • the television signals were only transmitted in one direction from the television station to the participants.
  • the existing broadband cable network can also be used for interactive services, in particular Internet services, it is necessary to provide a return channel in which digital data in addition to the forward channel, which is in a frequency spectrum range of approximately 90 MHz to 800 MHz can be sent from the subscriber to the service provider.
  • Bidirectional communication between the service provider and the subscriber who is connected to the broadband cable network is possible via the forward channel and the return channel.
  • the subscriber can, for example, send digital commands for selecting films or video games to the service provider via the return channel or also send purchase commands for buying goods.
  • the bidirectional communication via the downlink and the return channel also enables interactive learning via the broadband cable network, for example answering transmitted questions.
  • the frequency ranges for the outgoing and return channels have been standardized by the cable network operators.
  • a frequency range of approximately 90 to 800 MHz is specified for the forward channel and a frequency range of approximately 5 to 65 MHz for the return channel. has been laid.
  • the quadrature amplitude modulation method (QAM) has been established as the type of modulation for transmitting the data.
  • the amplitude and the frequency or the phase of a harmonic oscillation are modulated by two different time functions.
  • Fig. 1 shows a block diagram of a conventional QAM transmitter according to the prior art.
  • the data to be transmitted are fed to an encoder, which combines a sequence of binary data and assigns it to a pair of numbers (a, b).
  • the set of values for the number pairs determines the exact type of modulation. For example, if only four pairs of values ((1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1)) are used, this is a pure phase modulation (QPSK). If the two values a and b of the pair of numbers each take several amplitude values, then this is a QAM modulation method.
  • the complex data signal is sampled at a specific sampling rate and two identical low-pass filters (g (t)) are supplied to limit the band.
  • the low-pass filtered, sampled data signals are then modulated by multiplication with carrier signals that are orthogonal to one another.
  • the transmission signal is formed by summing the two signal components, ie the normal and quadrature components.
  • the carrier frequency f 0 of the orthogonal carrier signals determines the spectral position of the transmission signal x (t).
  • the spectral position of the transmission signal x (t) is in a range from approximately 5 MHz to 65 MHz in accordance with the established standard.
  • sampling frequency of the sampling switches S1, S2 shown in FIG. 1 must satisfy the sampling theorem.
  • the frequency range of the jerk channel is between 5 MHz and approx. 65 MHz, so that the sampling frequency must be more than 100 MHz.
  • this object is achieved by a device for transmitting a QAM transmission signal with the features specified in patent claim 1 and by a method for transmitting a QAM transmission signal with the characteristics specified in patent claim 21.
  • the particular advantage of the invention is that no analog mixer stages are required to generate the QAM transmit signal.
  • the invention provides a device for transmitting a QAM transmission signal with a carrier frequency, the device comprising: a coding device for coding data m complex data pairs each consisting of two data, a sampling device for scanning the complex data pair signals with a first sampling frequency , a selection device for selecting the carrier frequency, a memory from which a phase increment assigned to the carrier frequency can be read, an accumulator for generating a phase signal as a function of a read phase increment, at least one calculation device for generating the QAM transmission signal by multiplying the complex data pair by a phase rotation operator, the complex data pair being rotated by a phase angle in accordance with the phase signal.
  • the sampled complex data pairs are filtered by digital low-pass filters to limit the band.
  • the filtered output signals of the digital low-pass filter are sampled by a further sampling device with a second sampling frequency.
  • the accumulator has a clocked intermediate store for intermediate storage of the phase signal.
  • the accumulator has an adder for adding the phase increment read out to the buffer-stored phase signal of the previous clock cycle.
  • the accumulator has a modulo calculation unit.
  • the modulo calculation unit is a two's complement calculation unit.
  • a plurality of calculation devices for parallel data processing of a large number of complex data signals are connected in parallel.
  • the carrier frequency of the QAM transmit signal is between 5 MHz and 65 MHz.
  • the device according to the invention can be used as a transmitting device in a return channel of a broadband television cable network.
  • the second sampling frequency is a multiple of the first sampling frequency.
  • the second sampling frequency is more than 100 MHz.
  • the digital low-pass filters are non-recursive filters.
  • the digital low-pass filters are interpolation filters.
  • the digital low-pass filters are narrow-band with an adjustable bandwidth which can be set as a function of the symbol rate.
  • the calculation device contains at least one cordic calculation unit.
  • the kordische calculation unit has: two shift registers for bit-wise shifting the data of a complex data pair depending on an iteration number, a first addition / subtraction device for adding / subtracting the first date of the complex data pair with the shifted second date of the complex data pair depending on the sign of the phase angle to form the first date for the next iteration, a second addition / subtraction device for adding / subtracting the second date of the complex data pair with the shifted first date of the complex data pair m Dependence on the sign of the phase angle for the formation of the second date for the next iteration.
  • the kordische computation unit contains a third addition / subtraction device for adding / subtracting the phase signal with a stored arc tangent value depending on the sign of the phase angle for forming the phase signal for the next iteration.
  • the kordische calculation unit contains a decrement device for decrementing the iteration number.
  • the calculation device has a kordische calculation unit, which is fed back via an intermediate memory.
  • the calculation device has a plurality of cordic calculation units connected in series.
  • the invention also provides a method for transmitting a QAM transmit signal with a specific carrier frequency, which has the following steps:
  • FIG. 2 is a block diagram to show a cable network connection in which the device according to the invention can be used;
  • FIG. 3 shows a block diagram of the device according to the invention for transmitting a QAM transmit signal
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a cordless calculation unit according to the invention
  • Fig. 6 is a flowchart showing the calculation process within a kordische calculation unit according to the invention.
  • Fig. 7 shows a cordial calculation element according to the invention.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a cable connection in which the transmission device according to the invention can be used.
  • the cable television connection 2 of a subscriber is connected to a service provider via a data forward channel in the frequency range from approximately 90 MHz to 800 MHz and via a data return channel in the frequency range from approximately 5 MHz to 65 MHz.
  • the cable television connection 2 is connected via a signal line 3 to a subscriber television cable modem 4.
  • the subscriber television cable modem 4 outputs an analog television signal to a television terminal 6 via an analog signal line 5.
  • the subscriber television cable modem 4 is connected to a digital terminal, in particular a computer or PC 8, via a bidirectional digital data line 7.
  • a di- Binary data output digital terminal 8 are sent by the inventive transmission device as a QAM transmission signal for the lines 3, 1 to the service provider in a data return channel.
  • FIG. 3 shows a block diagram of the device according to the invention for transmitting a QAM transmission signal.
  • Binary data are fed via the digital signal line 7 to a coding device 9 for coding data into complex-value data pair signals consisting of two data a, b.
  • the signal output 10 for the first data signal is connected via a line 11 and the second output 12 for the second data signal is connected via a line 13 to a sampling device 14 for sampling the complex data pair signals with a first sampling frequency f t .
  • the sampled first data signal is fed via a line 15 and the second sampled data signal is fed via a line 16 to the digital low-pass filters 17, 18.
  • the digital low-pass filters 17, 18 are preferably non-recursive filters with a high sampling frequency of more than 100 MHz or, alternatively, cascade-shaped filters, the first cascade stage of which is a non-recursive filter and the second cascade stage of which is an interpolation filter, in particular a COMB filter a sampling frequency of more than 100 MHz.
  • the sampling frequency of the first cascade stage, ie the non-recursive filter, is lower than the sampling frequency of the second cascade stage, ie the interpolation filter.
  • the digital low-pass filters 17, 18 are narrow-band low-pass filters with a bandwidth that can be set as a function of the symbol rate.
  • the sampled and filtered first data signal arrives via a line 19 and the second sampled and filtered data signal arrives via a line 20 to a further sampling device 21, which samples the signals with a sampling frequency f a and via lines 22, 23 to a cordless calculation device 24 to generate the QAM transmit signal on line 3.
  • the calculation device 24 performs a multiplication of the complex data pair present on the lines 22, 23 by a rotary operator, the complex data pair signal being rotated by a phase angle ⁇ corresponding to a phase signal.
  • the phase signal is generated in an accumulator 25, which supplies the phase signal to the calculation device 24 via a line 26.
  • the accumulator 25 contains a clocked buffer store 27 for the buffer storage of the phase signal.
  • the buffered phase signal is fed back to an adder 30 via lines 28, 29.
  • the adder 30 adds the fed-back temporarily stored phase signal with a phase increment read out from a memory 31.
  • the memory 31 is connected via a line 32 to the second input of the adder 30.
  • the sum signal of the adder 30 is fed via a line 33 to a module calculation unit 34 which is connected on the output side to the buffer store 27 via a line 35.
  • the modulo calculation unit 34 is preferably a two's complement calculation unit.
  • a desired carrier frequency fo is selected by means of a selection unit 36 and this is communicated to the memory 31 via a line 37.
  • the desired carrier frequency is characterized by a constant phase increment ⁇ .
  • an associated phase increment is assigned to each carrier frequency in a table.
  • the phase increment assigned to the carrier frequency f 0 is read out via the read-out line 32 and fed to the digital accumulator 25.
  • the adder 30 of the accumulator 25 adds the phase increment read out to the phase value ⁇ of the previous clock cycle. If a certain phase threshold, for example ⁇ , is exceeded, the modulo calculation unit pulls twice the value of the phase threshold, for example 2 ⁇ .
  • the phase range from - ⁇ to + ⁇ can be scaled or mapped to the range from -1 to +1 by appropriate scaling.
  • the carrier frequency which can be selected by the selection device 36 is preferably between 5 MHz and 50 MHz.
  • the second sampling frequency f a of the second sampling device 21 is preferably a multiple of the first sampling frequency f t of the first sampling device 14. In a preferred embodiment, the second sampling frequency f a is more than 100 MHz.
  • the first sampling frequency f t corresponds, for example, to a symbol rate of 0.16 - 2.65 Mbaud.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of the cordless calculation unit 24, as shown in FIG. 3.
  • the cordic calculation unit 24 contains a kordic calculation component 40 with four inputs 41, 42, 43, 44 and four outputs 45, 46, 47, 48 connected.
  • the first data signal of the complex data signal pair is applied to the first input 41 via the line 22 and the second data signal of the complex data signal pair is applied to the fourth input 44 via the line 23.
  • the accumulator 25 shown in FIG. 3 is connected to the second input 42 of the cordial calculation element 40 via the line 26.
  • the third connection 43 of the cordial calculation element 40 receives an iteration number N via a line 52, which indicates the number of iteration steps carried out.
  • the first datum of the complex data signal pair after an iteration step is applied to the output 45 and the second datum of the complex data signal pair after the iteration is applied to clocked registers 55, 56 via lines 53, 54 at the fourth output 48.
  • the phase signal for the next iteration is applied to a clocked buffer store 58 via a line 57.
  • the iteration number applied at the input 43 is decremented within the calculation element 40 and applied to an intermediate memory 60 via a line 59 at the output 47.
  • the buffer 55 emits the QAM transmission signal.
  • the first date of the complex data signal which is stored in the buffer 55, is fed back to the first input 41 via a feedback line 61.
  • the buffer store 58 in which the phase signal is buffered, is connected via a feedback line 62 to the second input 42 of the cordial calculation element 40.
  • the buffer memory 60 in which the iteration number is buffered, is fed back via a feedback line 63 to the third input 43 of the cordial calculation element 40.
  • the buffer store 56 is fed back via a feedback line 64 to the fourth input 44 of the cordic calculation element.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the cordless calculation unit 24.
  • a number of identical cordless calculation components 40-1, 40-2,... 40- (n + l) are connected in series and form a so-called pipeline structure.
  • the various cordic calculation elements 40-1, 40-2, .... 40 (M + 1) are connected via a multiplexer / demultiplexer 69 via read and write lines 70, 71 to a common read-only memory 72 for storing arc tangent values.
  • FIG. 6 shows a schematic flowchart of the calculation process within a cordial calculation element 40, the internal structure of which is shown in FIG. 7.
  • a first step S1 the two data a, b of the complex data input signal, the phase signal ⁇ and the number N of the iteration steps to be performed are applied.
  • the first datum a is applied to the input 41, the second datum b to the input 44, the phase signal to the input 42 and the iteration number N to the input 43 of the cordless calculation element 40.
  • a calculation step S2 the data a, b of the complex data signal pair are calculated iteratively m as a function of the sign of the phase signal.
  • phase signal for the next iteration step is also calculated:
  • the arc tangent value is obtained from the read-only memory 51 and 5 from the read-only memory 72 in the embodiment shown in FIG.
  • the calculated values are fed back in a step S3 in the first embodiment shown in FIG. 4 to the inputs of the corded calculation element 40 or in the second embodiment shown in FIG. 5 to a downstream identical corded calculation element.
  • step S4 the first data item of the complex data signal is read out at output 53 and output as a QAM transmission signal via line 3.
  • FIG. 7 shows the circuitry structure of a cordial calculation element 40 in detail.
  • the calculation element 40 contains shift registers 73, 74 for the bit-wise shift m as a function of the iteration number n, a bit-wise shift to the left if n> 0 and a bit-wise shift to the right if n ⁇ 0.
  • the iteration number n is applied to the third input 43 of the calculation element 40.
  • the calculation element 40 also contains a first addition / subtraction device 75 which, depending on the signs of the applied phase signal, adds or subtracts the second date b shifted bit by bit in the second shift register 74 with the first date a.
  • the kordische calculating element 40 further contains a second add-on / sub-traction unit 76 which, depending on the sign of the applied phase signal, sums or subtracts the first datum a shifted bit by bit in the first shift register 73 with the second datum b.
  • the kordische calculating element 40 also has a third add-on / sub-traction device 77, which the phase signal of the previous iteration present at the input 42 depending on the sign of the phase signal with an arctangent value, which is read out from a read-only memory via the line 51 is summed or subtracted.
  • the cordial calculation element 40 comprises a decrementing device 78 which decrements the iteration number applied to the input 43 for the next iteration

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Abstract

Device for sending a QAM-transmission signal comprising a trigger frequency f0, whereby the device is composed of one coding device (9) which codes data to form complex valued pairs (a, b) consisting of two data; a sensing device (14) for sensing complex valued pair signals with a first scanning frequency; a selector (36) which selects the carrier frequency f0; a memory (31) from which a phase increment δζ associated to a carrier frequency can be read; a battery (25) which generates a phase signal ζ depending on the phase increment δζ reading, and at least one computation device (24) to produce the QAM-transmission signal by multiplying the complex value pairs with a phase rotation operator, whereby said complex valued pair is rotated at a phase angle ζ corresponding to the phase signal.

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung und Verfahren zum Senden eines quadraturamplitu- denmodulierten SendesignalsDevice and method for transmitting a quadrature-amplitude-modulated transmission signal
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Senden eines quadraturamplitudenmodulierten Sendesignals (QAM-Sendesignal) mit einer bestimmten Trägerfrequenz, insbesondere in einem Rückkanal bei Kabelfernseh- Übertragungssystemen.The invention relates to an apparatus and a method for transmitting a quadrature amplitude modulated transmission signal (QAM transmission signal) with a specific carrier frequency, in particular in a return channel in cable television transmission systems.
Fernsehsignale werden zunehmend von einer zentralen Fernsehstation über ein Breitbandkabelnetz an Endgeräte von Fernsehteilnehmern übertragen. Ursprünglich wurden die Fernsehsigna- le nur in einer Richtung von der Fernsehstation hin zu den Teilnehmern analog übertragen. Damit das vorhandene Breitbandkabelnetz auch für interaktive Dienste, insbesondere Internet-Dienste, verwendbar gemacht werden kann, ist es notwendig, neben dem Hinkanal, der in einem Frequenzspektrumsbe- reich von etwa 90 MHz bis 800 MHz liegt, einen Rückkanal bereitzustellen, in dem digitale Daten von dem Teilnehmer an den Dienstleistungsanbieter gesendet werden können. Über den Hinkanal und den Rückkanal ist eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Dienstleistungsanbieter und dem Teilnehmer, der an das Breitbandkabelnetz angeschlossen ist, möglich. Der Teilnehmer kann beispielsweise über den Rückkanal digitale Befehle zum Auswählen von Filmen oder Videospielen an den Dienstleistungsanbieter senden oder auch Kaufbefehle zum Kaufen von Gütern senden. Die bidirektionale Kommunikation über den Hinkanal und der Rückkanal ermöglicht auch ein interaktive Lernen über das Breitbandkabelnetz, beispielsweise die Beantwortung von übertragenen Fragen.Television signals are increasingly being transmitted from a central television station over a broadband cable network to the terminals of television subscribers. Originally, the television signals were only transmitted in one direction from the television station to the participants. So that the existing broadband cable network can also be used for interactive services, in particular Internet services, it is necessary to provide a return channel in which digital data in addition to the forward channel, which is in a frequency spectrum range of approximately 90 MHz to 800 MHz can be sent from the subscriber to the service provider. Bidirectional communication between the service provider and the subscriber who is connected to the broadband cable network is possible via the forward channel and the return channel. The subscriber can, for example, send digital commands for selecting films or video games to the service provider via the return channel or also send purchase commands for buying goods. The bidirectional communication via the downlink and the return channel also enables interactive learning via the broadband cable network, for example answering transmitted questions.
Von den Kabelnetzbetreibern sind die Frequenzbereiche für den Hin- und Rückkanal standardisiert worden. Für den Hinkanal ist ein Frequenzbereich von etwa 90 bis 800 MHz und für den Rückkanal ein Frequenzbereich von etwa 5 bis 65 MHz festge- legt worden. Als Modulationsart zur Übertragung der Daten ist das Quadraturamplitudenmodulationsverfahren (QAM) festgesetzt worden .The frequency ranges for the outgoing and return channels have been standardized by the cable network operators. A frequency range of approximately 90 to 800 MHz is specified for the forward channel and a frequency range of approximately 5 to 65 MHz for the return channel. has been laid. The quadrature amplitude modulation method (QAM) has been established as the type of modulation for transmitting the data.
Bei der Quadraturamplitudenmodulation erfolgt die Modulation der Amplitude und der Frequenz bzw. der Phase einer harmonischen Schwingung durch zwei verschiedene Zeitfunktionen.In quadrature amplitude modulation, the amplitude and the frequency or the phase of a harmonic oscillation are modulated by two different time functions.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen QAM- Senders nach dem Stand der Technik.Fig. 1 shows a block diagram of a conventional QAM transmitter according to the prior art.
Die zu übertragenden Daten werden einem Codierer zugeführt, der jeweils eine Folge von binaren Daten zusammenfaßt und einem Zahlenpaar (a, b) zuordnet. Der Wertevorrat für die Zah- lenpaare bestimmt dabei die genaue Modulationsart. Werden beispielsweise nur vier Wertepaare ((1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1)) verwendet, so handelt es sich um eine reine Phasenmodulation (QPSK) . Nehmen die beiden Werte a und b des Zahlenpaares jeweils mehrere Amplitudenwerte ein, so handelt es sich um ein QAM-Modulationsverfahren . Das Zahlenpaar (a, b) kann als eine komplexe Zahl c = a + jb aufgefaßt werden.The data to be transmitted are fed to an encoder, which combines a sequence of binary data and assigns it to a pair of numbers (a, b). The set of values for the number pairs determines the exact type of modulation. For example, if only four pairs of values ((1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1)) are used, this is a pure phase modulation (QPSK). If the two values a and b of the pair of numbers each take several amplitude values, then this is a QAM modulation method. The pair of numbers (a, b) can be understood as a complex number c = a + jb.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen QAM-Sender wird das komplexwertige Datensignal mit einer bestimmten Abtastrate abgetastet und zwei identischen Tiefpassen (g(t)) zur Bandbegrenzung zugeführt. Anschließend werden die tiefpaßgefilterten abgetasteten Datensignale durch Multiplikation mit Trägersignalen, die zueinander orthogonal sind, moduliert. Das Sendesignal wird durch Summation der beiden Signalkomponen- ten, d.h. der Normal- und Quadraturkomponente, gebildet. Die Tragerfrequenz f0 der orthogonalen Tragersignale bestimmt dabei die spektrale Lage des Sendesignals x(t). Die spektrale Lage des Sendesignales x(t) liegt bei der Anwendung in einem Ruckkanal für ein Breitbandkabelnetz in einem Bereich von et- wa 5 MHz bis 65 MHz entsprechend dem festgelegten Standard. Bei dem in Fig. 1 gezeigten QAM-Sender nach dem Stand der Technik sind zwei analoge Mischstufen Ml, M2 zur Erzeugung des Sendesignals notwendig. Diese Mischstufen sind schaltungstechnisch aufwendig, da die Modulation bzw. Multiplikation bei einer sehr hohen Frequenz durchgeführt werden muß. Die Abtastfrequenz der in Fig. 1 gezeigten Abtastschalter Sl, S2 muß dem Abtasttheorem genügen. Der Frequenzbereich des Ruckkanals liegt zwischen 5 MHz und ca. 65 MHz, so daß die Abtastfrequenz mehr als 100 MHz betragen muß.In the conventional QAM transmitter shown in FIG. 1, the complex data signal is sampled at a specific sampling rate and two identical low-pass filters (g (t)) are supplied to limit the band. The low-pass filtered, sampled data signals are then modulated by multiplication with carrier signals that are orthogonal to one another. The transmission signal is formed by summing the two signal components, ie the normal and quadrature components. The carrier frequency f 0 of the orthogonal carrier signals determines the spectral position of the transmission signal x (t). When used in a return channel for a broadband cable network, the spectral position of the transmission signal x (t) is in a range from approximately 5 MHz to 65 MHz in accordance with the established standard. In the prior art QAM transmitter shown in FIG. 1, two analog mixing stages M1, M2 are required to generate the transmission signal. These mixing stages are complex in terms of circuitry, since the modulation or multiplication must be carried out at a very high frequency. The sampling frequency of the sampling switches S1, S2 shown in FIG. 1 must satisfy the sampling theorem. The frequency range of the jerk channel is between 5 MHz and approx. 65 MHz, so that the sampling frequency must be more than 100 MHz.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Senden eines QAM- Sendesignals zu schaffen, bei der das Sendesignal mit geringem schaltungstechnischem Aufwand direkt m die Tragerfre- quenzlage gebracht wird.It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method for transmitting a QAM transmit signal, in which the transmit signal is brought directly into the carrier frequency position with little circuitry complexity.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß durch eine Vorrichtung zum Senden eines QAM-Sendesignals mit dem m Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren zum Senden ei- nes QAM-Sendesignals mit den in Patentanspruch 21 angegebenen Merkmalen gelost.According to the invention, this object is achieved by a device for transmitting a QAM transmission signal with the features specified in patent claim 1 and by a method for transmitting a QAM transmission signal with the characteristics specified in patent claim 21.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine analogen Mischstufen zur Erzeugung des QAM-Sendesignals not- wendig sind.The particular advantage of the invention is that no analog mixer stages are required to generate the QAM transmit signal.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Senden eines QAM- Sendesignals mit einer Tragerfrequenz, wobei die Vorrichtung aufweist : eine Codiereinrichtung zur Codierung von Daten m jeweils aus zwei Daten bestehende komplexwertige Datenpaare, eine Abtasteinrichtung zur Abtastung der komplexwertigen Da- tenpaar-Signale mit einer ersten Abtastfrequenz, einer Auswahleinrichtung zur Auswahl der Tragerfrequenz, einen Speicher, aus dem ein der Tragerfrequenz zugeordnetes Phasenmkrement auslesbar ist, einen Akkumulator zur Erzeugung eines Phasensignals in Abhängigkeit von einem ausgelesenen Phaseninkrement , mindestens eine Berechnungseinrichtung zur Erzeugung des QAM- Sendesignals durch Multiplikation des komplexwertigen Daten- paares mit einem Phasen-Drehoperator, wobei das komplexwertige Datenpaar um einen Phasenwinkel entsprechend dem Phasensignal gedreht wird.The invention provides a device for transmitting a QAM transmission signal with a carrier frequency, the device comprising: a coding device for coding data m complex data pairs each consisting of two data, a sampling device for scanning the complex data pair signals with a first sampling frequency , a selection device for selecting the carrier frequency, a memory from which a phase increment assigned to the carrier frequency can be read, an accumulator for generating a phase signal as a function of a read phase increment, at least one calculation device for generating the QAM transmission signal by multiplying the complex data pair by a phase rotation operator, the complex data pair being rotated by a phase angle in accordance with the phase signal.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung werden die abgetasteten komplexwertigen Datenpaare durch digitale Tiefpaßfilter zur Bandbegrenzung gefiltert.In an advantageous development of the device according to the invention, the sampled complex data pairs are filtered by digital low-pass filters to limit the band.
Dies bietet den Vorteil, daß eine Vielzahl von Frequenzbandern auf einem Breitbandkabel gleichzeitig benutzbar sind.This offers the advantage that a large number of frequency bands can be used simultaneously on a broadband cable.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung werden die gefilterten Ausgangssig- nale der digitalen Tiefpaßfilter durch eine weitere Abtasteinrichtung mit einer zweiten Abtastfrequenz abgetastet.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the filtered output signals of the digital low-pass filter are sampled by a further sampling device with a second sampling frequency.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfm- dungsgemaßen Vorrichtung weist der Akkumulator einen getakteten Zwischenspeicher zur Zwischenspeicherung des Phasensignals auf.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the accumulator has a clocked intermediate store for intermediate storage of the phase signal.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung weist der Akkumulator einen Addierer zur Addition des ausgelesenen Phasenmkrements mit dem zwi- scnengespeicherten Phasensignal des vorherigen Taktzyklus auf.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the accumulator has an adder for adding the phase increment read out to the buffer-stored phase signal of the previous clock cycle.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung weist der Akkumulator eine Modulo- Berechnungseinheit auf. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung ist die Modulo-Berechnungsemheit eine Zweier-Komplement-Berechnungsemheit .In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the accumulator has a modulo calculation unit. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the modulo calculation unit is a two's complement calculation unit.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung sind mehrere Berechnungseinrichtungen zur Parallel-Datenverarbeitung einer Vielzahl von komplexwertigen Datensignalen parallel geschaltet.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, a plurality of calculation devices for parallel data processing of a large number of complex data signals are connected in parallel.
Dies bietet den besonderen Vorteil, daß die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit erheblich gesteigert werden kann.This offers the particular advantage that the data processing speed can be increased considerably.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung liegt die Tragerfrequenz des QAM- Sendesignals zwischen 5 MHz und 65 MHz.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the carrier frequency of the QAM transmit signal is between 5 MHz and 65 MHz.
Dies bietet den besonderen Vorteil, daß die erfmdungsgemaße Vorrichtung als Sendevorrichtung in einem Ruckkanal eines Breitband-Fernsehkabelnetzes einsetzbar ist.This offers the particular advantage that the device according to the invention can be used as a transmitting device in a return channel of a broadband television cable network.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung betragt die zweite Abtastfrequenz ein Vielfaches der ersten Abtastfrequenz.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the second sampling frequency is a multiple of the first sampling frequency.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfm- dungsgemaßen Vorrichtung betragt die zweite Abtastfrequenz mehr als 100 MHz.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the second sampling frequency is more than 100 MHz.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfm- dungsgemaßen Vorricnturg sind die digitalen Tiefpaßfilter nicht-rekursive Filter.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the digital low-pass filters are non-recursive filters.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorricntung sind die digitalen Tiefpaßfilter In- terpolationsfllter . Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung sind die digitalen Tiefpaßfilter schmalbandig mit einer einstellbaren Bandbreite, die abhangig von der Symbolrate einstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the digital low-pass filters are interpolation filters. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the digital low-pass filters are narrow-band with an adjustable bandwidth which can be set as a function of the symbol rate.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung enthalt die Berechnungseinrichtung mindestens eine kordische Berechnungseinheit.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the calculation device contains at least one cordic calculation unit.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die kordische Berechnungseinheit auf: zwei Schieberegister zum bitweisen Verschieben der Daten eines komplexwertigen Datenpaares m Abhängigkeit von einer I- terationszahl, eine erste Additions-/Subtraktionseinrichtung zur Addition/Subtraktion des ersten Datums des komplexwertigen Datenpaares mit dem verschobenen zweiten Datum des komplexwertigen Datenpaares in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasenwin- kels zur Bildung des ersten Datums für die nächste Iteration, eine zweite Additions-/Subtraktionseinrichtung zur Addition/Subtraktion des zweiten Datums des komplexwertigen Datenpaares mit dem verschobenen ersten Datum des komplexwertigen Datenpaares m Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasenwin- kels zur Bildung des zweiten Datums für die nächste Iteration.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the kordische calculation unit has: two shift registers for bit-wise shifting the data of a complex data pair depending on an iteration number, a first addition / subtraction device for adding / subtracting the first date of the complex data pair with the shifted second date of the complex data pair depending on the sign of the phase angle to form the first date for the next iteration, a second addition / subtraction device for adding / subtracting the second date of the complex data pair with the shifted first date of the complex data pair m Dependence on the sign of the phase angle for the formation of the second date for the next iteration.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung enthalt die kordische Berechnungs- einheit eine dritte Additions-/Subtraktionseinrichtung zur Addition/Subtraktion des Phasensignals mit einem abgespeicherten Arcus-Tangenswert in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasenwinkels zur Bildung des Phasensignals für die nächsten Iteration. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält die kordische Berechnungseinheit eine Dekrementeinrichtung zur Dekrementierung der Iterationszahl.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the kordische computation unit contains a third addition / subtraction device for adding / subtracting the phase signal with a stored arc tangent value depending on the sign of the phase angle for forming the phase signal for the next iteration. In a further advantageous embodiment, the kordische calculation unit contains a decrement device for decrementing the iteration number.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Berechnungseinrichtung eine kordische Berechnungseinheit auf, die über einen Zwischenspeicher rückgekoppelt ist.In a further advantageous embodiment, the calculation device has a kordische calculation unit, which is fed back via an intermediate memory.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung weist die Berechnungseinrichtung mehrere seriell hintereinandergeschaltete kordische Berechnungseinheiten auf.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the calculation device has a plurality of cordic calculation units connected in series.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Senden eines QAM-Sendesignals mit einer bestimmten Tragerfrequenz, das die folgenden Schritte aufweist:The invention also provides a method for transmitting a QAM transmit signal with a specific carrier frequency, which has the following steps:
(a) Codieren von binaren Daten zu komplexwertigen Datenpaar-Signalen,(a) encoding of binary data to complex data pair signals,
(b) Abtasten der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit ei- ner Abtastfrequenz,(b) sampling the complex data pair signals with a sampling frequency,
(c) Auswahlen einer Trägerfrequenz und Auslesen eines zugeordneten Phaseninkrements,(c) selecting a carrier frequency and reading out an assigned phase increment,
(d) Erzeugen eines Phasensignals mit einer Drehphase in Abhängigkeit von dem ausgelesenen Phaseninkrement , (e) Multiplizieren der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit einem Drehoperator, der die Datenpaar-Signale zur Erzeugung des QAM-Sendesignals um die Drehphasen pha- sendreht, wobei von den gedrehten komplexwertigen Datenpaar-Signalen jeweils der reale Signalanteil verwen- det wird.(d) generating a phase signal with a rotation phase as a function of the phase increment read out, (e) multiplying the complex data pair signals by a rotation operator which rotates the data pair signals to generate the QAM transmit signal around the rotation phases, of which rotated complex data pair signals the real signal component is used.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden im weiteren unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings to explain features essential to the invention.
Es zeigen: Fig. 1 einen Sender zur Erzeugung eines QAM-Sendesignals nach dem Stand der Technik;Show it: 1 shows a transmitter for generating a QAM transmit signal according to the prior art;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Kabelnetzanschlusses, bei dem die erfindungsgemaße Vorrichtung verwendet werden kann;FIG. 2 is a block diagram to show a cable network connection in which the device according to the invention can be used;
Fig. 3 e n Blockschaltbild der erfindungsgemaßen Vorrichtung zum Senden eines QAM-Sendesignals;3 shows a block diagram of the device according to the invention for transmitting a QAM transmit signal;
Fig. 4 eine erste Ausfuhrungsform einer kordischen Berechnungseinheit gemäß der Erfindung;4 shows a first embodiment of a cordless calculation unit according to the invention;
Fig. 5 einen zweite Ausfuhrungsform der kordischen Berech- nungseinheit gemäß der Erfindung;5 shows a second embodiment of the cordless calculation unit according to the invention;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Berechnungsvorgangs innerhalb einer kordischen Berechnungseinheit gemäß der Erfindung. Fig. 7 ein kordisches Berechnungselement gemäß der Erfindung .Fig. 6 is a flowchart showing the calculation process within a kordische calculation unit according to the invention. Fig. 7 shows a cordial calculation element according to the invention.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Kabelanschlusses, bei dem die erfindungsgemaße Sendevorrichtung einsetzbar ist.2 shows a block diagram of a cable connection in which the transmission device according to the invention can be used.
über ein Fernseh-Breitbandkabel 1 ist der Kabel- Fernsehanschluß 2 eines Teilnehmers mit einem Dienstleistungsanbieter über einen Daten-Hinkanal im Frequenzbereich von ca. 90 MHz bis 800 MHz und über einen Daten-Ruckkanal im Frequenzbereich von etwa 5 MHz bis 65 MHz verbunden. Der Kabel-Fernsehanschluß 2 ist über eine Signalleitung 3 an ein Teilnehmer-Fernsehkabelmodem 4 angeschlossen. Das Teilnehmer- Fernsehkabelmodem 4 gibt über eine analoge Signalleitung 5 ein analoges Fernsehsignal an ein Fernsehendgerat 6 ab. über eine bidirektionale digitale Datenleitung 7 ist das Teilnehmer-Fernsehkabelmodem 4 mit einem digitalen Endgerät, insbesondere einem Computer bzw. PC 8 verbunden. Die von einem di- gitalen Endgerat 8 abgegebenen binaren Daten werden von der erfindungsgemaßen Sendevorrichtung als QAM-Sendesignal für die Leitungen 3, 1 an den Dienstleistungsanbieter in einem Daten-Ruckkanal gesendet.Via a broadband television cable 1, the cable television connection 2 of a subscriber is connected to a service provider via a data forward channel in the frequency range from approximately 90 MHz to 800 MHz and via a data return channel in the frequency range from approximately 5 MHz to 65 MHz. The cable television connection 2 is connected via a signal line 3 to a subscriber television cable modem 4. The subscriber television cable modem 4 outputs an analog television signal to a television terminal 6 via an analog signal line 5. The subscriber television cable modem 4 is connected to a digital terminal, in particular a computer or PC 8, via a bidirectional digital data line 7. By a di- Binary data output digital terminal 8 are sent by the inventive transmission device as a QAM transmission signal for the lines 3, 1 to the service provider in a data return channel.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemaßen Vorrichtung zum Senden eines QAM-Sendesignals. über die digitale Signalleitung 7 werden binare Daten einer Codiereinrichtung 9 zur Codierung von Daten in aus zwei Daten a, b bestehende komplexwertige Datenpaar-Signale zugeführt. Der Signalausgang 10 für das erste Datensignal ist über eine Leitung 11 und der zweite Ausgang 12 für das zweite Datensignal ist über eine Leitung 13 mit einer Abtasteinrichtung 14 zur Abtastung der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit einer ersten Abtastfre- quenz ft verbunden. Das abgetastete erste Datensignal wird über eine Leitung 15 und das zweite abgetastete Datensignal wird über eine Leitung 16 den digitalen Tiefpaßfiltern 17, 18 zugeführt. Die digitalen Tiefpaßfilter 17, 18 sind vorzugsweise nicht-rekursive Filter mit einer hohen Abtastfrequenz von mehr als 100 MHz oder alternativ kaskadenformig aufgebaute Filter, deren erste Kaskadenstufe ein nicht-rekursiver Filter ist und deren zweite Kaskadenstufe ein Interpolationsfilter ist, insbesondere ein COMB-Filter mit einer Abtastfrequenz von mehr als 100 MHz. Die Abtastfrequenz der ersten Kaskadenstufe, d.h. des nicht-rekursiven Filters, ist niedriger als die Abtastfrequenz der zweiten Kaskadenstufe, d.h. des Interpolationsfilters. Die digitalen Tiefpaßfilter 17, 18 sind schmalbandige Tiefpaßfilter mit einer in Abhängigkeit von der Symbolrate einstellbaren Bandbreite.3 shows a block diagram of the device according to the invention for transmitting a QAM transmission signal. Binary data are fed via the digital signal line 7 to a coding device 9 for coding data into complex-value data pair signals consisting of two data a, b. The signal output 10 for the first data signal is connected via a line 11 and the second output 12 for the second data signal is connected via a line 13 to a sampling device 14 for sampling the complex data pair signals with a first sampling frequency f t . The sampled first data signal is fed via a line 15 and the second sampled data signal is fed via a line 16 to the digital low-pass filters 17, 18. The digital low-pass filters 17, 18 are preferably non-recursive filters with a high sampling frequency of more than 100 MHz or, alternatively, cascade-shaped filters, the first cascade stage of which is a non-recursive filter and the second cascade stage of which is an interpolation filter, in particular a COMB filter a sampling frequency of more than 100 MHz. The sampling frequency of the first cascade stage, ie the non-recursive filter, is lower than the sampling frequency of the second cascade stage, ie the interpolation filter. The digital low-pass filters 17, 18 are narrow-band low-pass filters with a bandwidth that can be set as a function of the symbol rate.
Das abgetastete und gefilterte erste Datensignal gelangt über eine Leitung 19 und das zweite abgetastete und gefilterte Datensignal gelangt über eine Leitung 20 zu einer weiteren Abtasteinrichtung 21, die die Signale mit einer Abtastfre- quenz fa abtastet und über Leitungen 22, 23 einer kordischen Berechnungseinrichtung 24 zur Erzeugung des QAM-Sendesignals an der Leitung 3 zufuhrt. Die Berechnungseinrichtung 24 führt eine Multiplikation des komplexwertigen, an den Leitungen 22, 23 anliegenden Datenpaares mit einem Drehoperator durch, wobei das komplexwertige Datenpaar-Signal um einen Phasenwinkel φ entsprechend einem Phasensignal gedreht wird.The sampled and filtered first data signal arrives via a line 19 and the second sampled and filtered data signal arrives via a line 20 to a further sampling device 21, which samples the signals with a sampling frequency f a and via lines 22, 23 to a cordless calculation device 24 to generate the QAM transmit signal on line 3. The calculation device 24 performs a multiplication of the complex data pair present on the lines 22, 23 by a rotary operator, the complex data pair signal being rotated by a phase angle φ corresponding to a phase signal.
Das Phasensignal wird m einem Akkumulator 25 erzeugt, der das Phasensignal über eine Leitung 26 der Berechnungseinrichtung 24 zufuhrt. Der Akkumulator 25 enthalt einen getakteten Zwischenspeicher 27 zur Zwischenspeicherung des Phasensig- nals. Das zwischengespeicherte Phasensignal wird über Leitungen 28, 29 auf einen Addierer 30 zuruckgekoppelt . Der Addierer 30 addiert das ruckgekoppelte zwischengespeicherte Phasensignal mit einem aus einem Speicher 31 ausgelesenen Phasenmkrement. Der Speicher 31 ist über eine Leitung 32 mit dem zweiten Eingang des Addierers 30 verbunden. Das Summensignal des Addierers 30 wird über eine Leitung 33 einer Modu- lo-Berechnungsemheit 34 zugeführt, die ausgangsseitig über eine Leitung 35 mit dem Zwischenspeicher 27 verbunden ist. Die Modulo-Berechnungsemheit 34 ist vorzugsweise eine Zwei- er-Komplement-Berechnungseinheit . Mittels einer Auswahleinheit 36 wird eine gewünschte Tragerfrequenz fo ausgewählt und dies über eine Leitung 37 dem Speicher 31 mitgeteilt. Die gewünschte Tragerfrequenz ist durch ein konstantes Phasenmkrement δφ charakterisiert. In dem Speicher 31 ist tabellenartig jeder Tragerfrequenz ein zugehöriges Phasenmkrement zugeordnet. Das der Tragerfrequenz f0 zugeordnete Phasenmkrement wird über die Ausleseleitung 32 ausgelesen und dem digitalen Akkumulator 25 zugeführt. Der Addierer 30 des Akkumulators 25 addiert auf den Phasenwert φ des vorangegangenen Taktzyklus das ausgelesene Phasenmkrement. Bei überschreiten einer bestimmten Phasenschwelle, beispielsweise π, wird durch die Modulo-Berechnungsemheit der doppelte Wert des Phasenschwelle aogezogen, beispielsweise 2π. Durch entsprechende Skalierung kann der Phasenbereich von -π bis +π auf den Bereich von -1 bis +1 skaliert bzw. abgebildet werden. Bei Realisierung des digitalen Akkumulators 25 in einer Zweier-Komplement- Zahlendarstellung wird diese Modulo-Operation ohne zusatzli- chen Schaltungsaufwand ausgeführt. Das iterativ gebildete Phasensignal ψ^i = φ1+δφ wird über die Leitung 26 der Berechnungseinrichtung 24 zugeführt, die einen kordischen Berechnungsvorgang durchfuhrt. Die kordische Berechnungseinrichtung 24 weist zwei Datenausgange 3, 38 auf. Der zweite Datenausgang 38, an dem der berechnete Imaginarteil des Datenausgangssignals anliegt, wird nicht angeschlossen.The phase signal is generated in an accumulator 25, which supplies the phase signal to the calculation device 24 via a line 26. The accumulator 25 contains a clocked buffer store 27 for the buffer storage of the phase signal. The buffered phase signal is fed back to an adder 30 via lines 28, 29. The adder 30 adds the fed-back temporarily stored phase signal with a phase increment read out from a memory 31. The memory 31 is connected via a line 32 to the second input of the adder 30. The sum signal of the adder 30 is fed via a line 33 to a module calculation unit 34 which is connected on the output side to the buffer store 27 via a line 35. The modulo calculation unit 34 is preferably a two's complement calculation unit. A desired carrier frequency fo is selected by means of a selection unit 36 and this is communicated to the memory 31 via a line 37. The desired carrier frequency is characterized by a constant phase increment δφ. In the memory 31, an associated phase increment is assigned to each carrier frequency in a table. The phase increment assigned to the carrier frequency f 0 is read out via the read-out line 32 and fed to the digital accumulator 25. The adder 30 of the accumulator 25 adds the phase increment read out to the phase value φ of the previous clock cycle. If a certain phase threshold, for example π, is exceeded, the modulo calculation unit pulls twice the value of the phase threshold, for example 2π. The phase range from -π to + π can be scaled or mapped to the range from -1 to +1 by appropriate scaling. When the digital accumulator 25 is implemented in a two's complement number representation, this modulo operation is carried out without additional Chen circuitry performed. The iteratively formed phase signal ψ ^ i = φ 1 + δφ is fed via line 26 to the calculation device 24, which carries out a cordial calculation process. The cordless calculation device 24 has two data outputs 3, 38. The second data output 38, at which the calculated imaginary part of the data output signal is present, is not connected.
Die durch die Auswahleinrichtung 36 auswahlbare Tragerfre- quenz liegt vorzugsweise zwischen 5 MHz und 50 MHz.The carrier frequency which can be selected by the selection device 36 is preferably between 5 MHz and 50 MHz.
Die zweite Abtastfrequenz fa der zweiten Abtasteinrichtung 21 betragt vorzugsweise ein Vielfaches der ersten Abtastfrequenz ft der ersten Abtasteinrichtung 14. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform liegt die zweite Abtastfrequenz fa bei mehr als 100 MHz. Die erste Abtastfrequenz ft entspricht beispielsweise einer Symbolrate von 0,16 - 2,65 Mbaud.The second sampling frequency f a of the second sampling device 21 is preferably a multiple of the first sampling frequency f t of the first sampling device 14. In a preferred embodiment, the second sampling frequency f a is more than 100 MHz. The first sampling frequency f t corresponds, for example, to a symbol rate of 0.16 - 2.65 Mbaud.
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform der kordischen Be- rechnungseinheit 24, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.FIG. 4 shows a first embodiment of the cordless calculation unit 24, as shown in FIG. 3.
Die kordische Berechnungseinheit 24 enthält ein kordisches Berechnungsbauelement 40 mit vier Eingangen 41, 42, 43, 44 und vier Ausgangen 45, 46, 47, 48. über Leitungen 49, 50 ist das kordische Berechnungsbauelement 40 mit einem Festwertspeicher, insbesondere einem ROM-Speicher 51 verbunden. An den ersten Eingang 41 wird über die Leitung 22 das erste Datensignal des komplexwertigen Datensignalpaares und an den vierten Eingang 44 wird über die Leitung 23 das zweite Daten- signal des komplexwertigen Datensignalpaares angelegt. An den zweiten Eingang 42 des kordischen Berechnungselements 40 ist über die Leitung 26 der in Fig. 3 dargestellte Akkumulator 25 angeschlossen. Der dritte Anschluß 43 des kordischen Berechnungselements 40 erhalt über eine Leitung 52 eine Iterations- zahl N, die die Anzahl der durchgeführten Iterationsschritte angibt . Am Ausgang 45 wird das erste Datum des komplexwertigen Datensignalpaares nach einem Iterationsschritt und an dem vierten Ausgang 48 wird das zweite Datum des komplexwertigen Datensignalpaares nach der Iteration über Leitungen 53, 54 an ge- taktete Register 55, 56 angelegt. Am Ausgang 46 wird das Phasensignal für die nächste Iteration über eine Leitung 57 an einen getakteten Zwischenspeicher 58 angelegt. Die am Eingang 43 angelegte Iterationszahl wird innerhalb des Berechnungselements 40 dekrementiert und am Ausgang 47 über eine Leitung 59 an einen Zwischenspeicher 60 angelegt. Der Zwischenspeicher 55 gibt nach Durchfuhrung einer einstellbaren Anzahl von Iterationsschritten über die Leitung 3 das QAM-Sendesignal ab. Wahrend der Durchfuhrung der Iterationsschritte wird das m dem Zwischenspeicher 55 abgespeicherte erste Datum des komplexwertigen Datensignals über eine Ruckkoppelleitung 61 an den ersten Eingang 41 zuruckgekoppelt .The cordic calculation unit 24 contains a kordic calculation component 40 with four inputs 41, 42, 43, 44 and four outputs 45, 46, 47, 48 connected. The first data signal of the complex data signal pair is applied to the first input 41 via the line 22 and the second data signal of the complex data signal pair is applied to the fourth input 44 via the line 23. The accumulator 25 shown in FIG. 3 is connected to the second input 42 of the cordial calculation element 40 via the line 26. The third connection 43 of the cordial calculation element 40 receives an iteration number N via a line 52, which indicates the number of iteration steps carried out. The first datum of the complex data signal pair after an iteration step is applied to the output 45 and the second datum of the complex data signal pair after the iteration is applied to clocked registers 55, 56 via lines 53, 54 at the fourth output 48. At the output 46, the phase signal for the next iteration is applied to a clocked buffer store 58 via a line 57. The iteration number applied at the input 43 is decremented within the calculation element 40 and applied to an intermediate memory 60 via a line 59 at the output 47. After carrying out an adjustable number of iteration steps via the line 3, the buffer 55 emits the QAM transmission signal. During the execution of the iteration steps, the first date of the complex data signal, which is stored in the buffer 55, is fed back to the first input 41 via a feedback line 61.
Der Zwischenspeicher 58, m dem das Phasensignal zwischengespeichert wird, ist über eine Ruckkoppelleitung 62 mit dem zweiten Eingang 42 des kordischen Berechnungselements 40 verbunden.The buffer store 58, in which the phase signal is buffered, is connected via a feedback line 62 to the second input 42 of the cordial calculation element 40.
Der Zwischenspeicher 60, in dem die Iterationszahl zwischengespeichert wird, ist ber eine Ruckkoppelleitung 63 an den dritten Eingang 43 des kordischen Berechnungselements 40 ruckgekoppelt .The buffer memory 60, in which the iteration number is buffered, is fed back via a feedback line 63 to the third input 43 of the cordial calculation element 40.
Der Zwischenspeicher 56 ist über eine Ruckkoppelleitung 64 an den vierten Eingang 44 des kordischen Berechnungselements ruckgekoppelt.The buffer store 56 is fed back via a feedback line 64 to the fourth input 44 of the cordic calculation element.
Die Ruckkoppelleitungen 61, 62, 63, 64 werden an die Eingänge 41, 42, 43, 44 αes kordischen Berechnungselements 40 über steuerbare Schalter 65, 66, 67, 68 geschaltet. Die gestri- chelten Linien zeigen in Fig. 4 die Schaltstellung der Schalter nach Durchfuhrung des ersten Iterationsschrittes. Fig. 5 zeigt eine zweite Ausfuhrungsform der kordischen Berechnungseinheit 24. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausfuhrungsform sind mehrere identische kordische Berechnungsbauelemente 40-1, 40-2, .... 40-(n+l) seriell hmteremandergeschaltet und bilden eine sogenannte Pipeline-Struktur. Die verschiedenen kordischen Berecnnungselemente 40-1, 40-2, .... 40(M+1) sind über einen Multiplexer/Demultiplexer 69 über Lese- und Schreibleitungen 70, 71 mit einem gemeinsamen Festwertspeicher 72 zum Abspeichern von Arcus-Tangenswerten verbunden.The jerk coupling lines 61, 62, 63, 64 are connected to the inputs 41, 42, 43, 44 of the cordic calculation element 40 via controllable switches 65, 66, 67, 68. The dashed lines in FIG. 4 show the switch position of the switches after the first iteration step has been carried out. FIG. 5 shows a second embodiment of the cordless calculation unit 24. In the embodiment shown in FIG. 5, a number of identical cordless calculation components 40-1, 40-2,... 40- (n + l) are connected in series and form a so-called pipeline structure. The various cordic calculation elements 40-1, 40-2, .... 40 (M + 1) are connected via a multiplexer / demultiplexer 69 via read and write lines 70, 71 to a common read-only memory 72 for storing arc tangent values.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm des Berechnungsvorgangs innerhalb eines kordischen Berechnungselements 40, dessen interner Aufbau in der Fig. 7 dargestellt ist.FIG. 6 shows a schematic flowchart of the calculation process within a cordial calculation element 40, the internal structure of which is shown in FIG. 7.
In einem ersten Schritt Sl werden die beiden Daten a, b des komplexwertigen Dateneingangssignals das Phasensignal φ und die Anzahl N der vorzunehmenden Iterationsschritte angelegt. Das erste Datum a wird an den Eingang 41, das zweite Datum b an den Eingang 44, das Phasensignal an den Eingang 42 und die Iterationszahl N an den Eingang 43 des kordischen Berechnungselements 40 angelegt.In a first step S1, the two data a, b of the complex data input signal, the phase signal φ and the number N of the iteration steps to be performed are applied. The first datum a is applied to the input 41, the second datum b to the input 44, the phase signal to the input 42 and the iteration number N to the input 43 of the cordless calculation element 40.
In einem Berechnungsschritt S2 werden die Daten a, b des komplexwertigen Datensignalpaares iterativ m Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasensignals berechnet.In a calculation step S2, the data a, b of the complex data signal pair are calculated iteratively m as a function of the sign of the phase signal.
a' = a - sιgnum(ξ) • (2n • b)a '= a - sιgnum (ξ) • (2 n • b)
b' = b + sιgnum(ξ) • (2 ■ a)b '= b + sιgnum (ξ) • (2 ■ a)
In dem Berechnungsschritt S2 wird ferner das Phasensignal für den nächsten Iterationsschritt berechnet:In the calculation step S2, the phase signal for the next iteration step is also calculated:
ς' = ξ - sιgnum(ς) • arcus tangens (2n)ς '= ξ - sιgnum (ς) • arcus tangens (2 n )
Der Arcus-Tangens-Wert wird dabei bei der ersten m Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsform aus dem Festwertspeicher 51 und bei der m Fig. 5 dargestellten Ausfuhrungsform aus dem Festwertspeicher 72 ausgelesen.In the first embodiment shown in FIG. 4, the arc tangent value is obtained from the read-only memory 51 and 5 from the read-only memory 72 in the embodiment shown in FIG.
Die berechneten Werte werden m einem Schritt S3 bei der in Fig. 4 gezeigten ersten Ausfuhrungsform an die Eingänge des kordischen Berechnungselements 40 zuruckgekoppelt oder bei der in Fig. 5 gezeigten zweiten Ausfuhrungsform an ein nachgeschaltetes identisches kordisches Berechnungselement geleitet.The calculated values are fed back in a step S3 in the first embodiment shown in FIG. 4 to the inputs of the corded calculation element 40 or in the second embodiment shown in FIG. 5 to a downstream identical corded calculation element.
Die Schritte S2, S3 werden so lange durchgeführt, bis gilt:Steps S2, S3 are carried out until:
n = N - Mn = NM
In Schritt S4 wird am Ausgang 53 das erste Datum des komplexwertigen Datensignals ausgelesen und als QAM-Sendesignal über die Leitung 3 abgegeben.In step S4, the first data item of the complex data signal is read out at output 53 and output as a QAM transmission signal via line 3.
Es gilt:The following applies:
x' = k • Re{ (x + j y } e3Ψ }x '= k • Re {(x + jy} e 3Ψ }
Fig. 7 zeigt den schaltungstechnischen Aufbau eines kordischen Berechnungselements 40 im Detail.FIG. 7 shows the circuitry structure of a cordial calculation element 40 in detail.
Das Berechnungselement 40 enthalt Schieberegister 73, 74 zur bitweisen Verschiebung m Abhängigkeit der Iterationszahl n, wobei eine bitweise Verschiebung nach links erfolgt, wenn n > 0 ist, und eine bitweise Verschiebung nach rechts er- folgt, wenn n < 0 ist. Die Iterationszahl n wird an den dritten Eingang 43 des Berechnungselements 40 angelegt.The calculation element 40 contains shift registers 73, 74 for the bit-wise shift m as a function of the iteration number n, a bit-wise shift to the left if n> 0 and a bit-wise shift to the right if n <0. The iteration number n is applied to the third input 43 of the calculation element 40.
Das Berechnungselement 40 enthalt ferner eine erste Additi- ons-/Subtraktιonsemrιchtung 75, die in Abhängigkeit von den Vorzeichen des angelegten Phasensignals das in dem zweiten Schieberegister 74 bitweise verschobene zweite Datum b mit dem ersten Datum a addiert oder von diesem subtrahiert. Das kordische Berechnungselement 40 enthalt ferner eine zweite Addιtιons-/Subtraktιonsemrιchtung 76, die in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des angelegten Phasensignals das in dem ersten Schieberegister 73 bitweise verschobene ersten Datum a mit dem zweiten Datum b summiert oder von diesem abzieht.The calculation element 40 also contains a first addition / subtraction device 75 which, depending on the signs of the applied phase signal, adds or subtracts the second date b shifted bit by bit in the second shift register 74 with the first date a. The kordische calculating element 40 further contains a second add-on / sub-traction unit 76 which, depending on the sign of the applied phase signal, sums or subtracts the first datum a shifted bit by bit in the first shift register 73 with the second datum b.
Das kordische Berechnungselement 40 weist ferner eine dritte Addιtιons-/Subtraktιonsemrιchtung 77 auf, die das an dem Eingang 42 anliegende Phasensignal der vorhergehenden Iteration in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasensignals mit einem Arcus-Tangens-Wert , der aus einem Festwertspeicher über die Leitung 51 ausgelesen wird, summiert oder diesen subtrahiert .The kordische calculating element 40 also has a third add-on / sub-traction device 77, which the phase signal of the previous iteration present at the input 42 depending on the sign of the phase signal with an arctangent value, which is read out from a read-only memory via the line 51 is summed or subtracted.
Das kordische Berechnungselement 40 umfaßt schließlich eine Dekrementlereinrichtung 78, die die an den Eingang 43 angelegte Iterationszahl für die nächste Iteration dekrementiert Finally, the cordial calculation element 40 comprises a decrementing device 78 which decrements the iteration number applied to the input 43 for the next iteration
Bezugs zeichenlisteReference character list
1 breitbandiges Fernsehkabel1 broadband TV cable
2 Kabel-Fernsehanschluß2 cable TV connection
3 Leitung3 line
4 Teilnehmer-Kabelmodem4 subscriber cable modems
5 Fernseh-Signalleitung5 TV signal line
6 Fernseher6 televisions
7 binare Datenleitung7 binary data line
8 digitales Endgerat8 digital terminals
9 Codiereinrichtung9 coding device
10 AusgangsanSchluß10 Output connection
11 Ausgangsleitung11 output line
12 AusgangsanSchluß12 Output connection
13 Ausgangsleitung13 output line
14 Abtasteinrichtung14 scanner
15 Leitung15 line
16 Leitung16 line
17 digitales Filter17 digital filter
18 digitales Filter18 digital filters
19 Leitung19 management
20 Leitung20 line
21 Abtasteinrichtung21 scanner
22 Leitung22 line
23 Leitung23 line
24 kordische Berechnungseinheit24 cords calculation unit
25 Akkumulator25 accumulator
26 Leitung26 line
27 Zwischenspeicher27 intermediate storage
28 Leitung28 line
29 Ruckkoppelleitung29 Return line
30 Addierer30 adders
31 Festwertspeicher31 read-only memory
32 Leitung32 line
33 Leitung Modulo-Berechnungsemheit Leitung Auswahleinrichtung Leitung nicht belegt nicht belegt kordisches Berechnungselement Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Leitung Leitung Festwertspeicher Leitung Leitung Leitung Zwischenspeicher Zwischenspeicher Leitung Zwischenspeicher Leitung Zwischenspeicher Ruckkoppelleitung Ruckkoppelleitung Ruckkoppelleitung Ruckkoppelleitung Schalter Schalter Schalter Schalter Multiplexer/Demultiplexer Leitung Leitung Festwertspeicher Schieberegister Schieberegister Additions-/Subtraktionseinrichtung Additions-/Subtraktionseinrichtung Additions-/Subtraktionseinrichtung Dekrementiereinrichtung 33 line Modulo calculation unit line selection device line not used not used kordic calculation element input input input input output output output output line line read-only memory line line line buffer memory buffer line buffer memory line buffer memory feedback line feedback line switch feedback line feedback line switch switch switch switch Multiplexer / demultiplexer line line read-only memory shift register shift register addition / subtraction device addition / subtraction device addition / subtraction device decrement device

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Senden eines QAM-Sendesignals mit einer Trägerfrequenz f0, wobei die Vorrichtung aufweist:1. Device for transmitting a QAM transmission signal with a carrier frequency f 0 , the device comprising:
eine Codiereinrichtung (9) zur Codierung von Daten zu aus zwei Daten bestehenden komplexwertigen Datenpaaren (a, b) ;a coding device (9) for coding data for complex data pairs (a, b) consisting of two data;
eine Abtasteinrichtung (14) zur Abtastung der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit einer ersten Abtastfrequenz;a sampling device (14) for sampling the complex data pair signals with a first sampling frequency;
eine Auswahleinrichtung (36) zur Auswahl der Tragerfrequenz fo;a selection device (36) for selecting the carrier frequency fo;
einen Akkumulator (25) zur Erzeugung eines Phasensignals φ in Abhängigkeit von einem der Tragerfrequenz zugeordneten Phasenmkrement δφ; undan accumulator (25) for generating a phase signal φ as a function of a phase increment δφ assigned to the carrier frequency; and
mindestens eine Berechnungseinrichtung (24) zur Erzeugung des QAM-Sendesignals durch Multiplikation der komplexwertigen Datenpaare mit einem Phasendrehoperator, wobei das komplexwertige Datenpaar um einen Phasenwinkel φ entsprechend dem Phasensignal gedreht wird und von den gedrehten komplexwertigen Daten der Realteil zur weiteren Verarbeitung abgegeben wird.at least one calculation device (24) for generating the QAM transmission signal by multiplying the complex data pairs with a phase rotation operator, the complex data pair being rotated by a phase angle φ in accordance with the phase signal and the real part being released from the rotated complex data for further processing.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die abgetasteten komplexwertigen Datenpaar-Signale durch digitale Tiefpaßfilter (17, 18) zur Bandbegrenzung gefiltert werden.2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the sampled complex data pair signals are filtered by digital low-pass filters (17, 18) for band limitation.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die gefilterten Ausgangssignale der digitalen Tiefpaßfilter (17, 18) durch eine weitere Abtasteinrichtung (21) mit einer zweiten Abtastfrequenz fa abgetastet werden. 2Q 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the filtered output signals of the digital low-pass filter (17, 18) are sampled by a further sampling device (21) with a second sampling frequency f a . 2Q
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Akkumulator (25) einen getakteten Zwischenspeicher (27) zur Zwischenspeicherung des Phasensignals aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, that the accumulator (25) has a clocked buffer (27) for buffering the phase signal.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Akkumulator (25) einen Addierer (30) zur Addition des ausgelesenen Phasenmkrements mit dem zwischengespeicherten Phasensignal des vorherigen Taktzyklus aufweist.5. Device according to one of the preceding claims, that the accumulator (25) has an adder (30) for adding the phase increment read with the buffered phase signal of the previous clock cycle.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Akkumulator (25) eine Modulo-Berechnungsemheit (34) auf- weist.6. Device according to one of the preceding claims, that the accumulator (25) has a modulo calculation unit (34).
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Modulo-Berechnungsemheit eine Zweier-Komplement- Berechnungseinheit ist.7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the modulo calculation unit is a two's complement calculation unit.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berechnungseinrichtungen (24) zur Parallel- Datenverarbeitung einer Vielzahl von komplexwertigen Daten- signalpaaren parallel geschaltet sind.8. Device according to one of the preceding claims, that the computation means (24) for parallel data processing of a plurality of complex data signal pairs are connected in parallel.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Tragerfrequenz f0 zwischen 5 MHz und 65 MHz liegt.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier frequency f 0 is between 5 MHz and 65 MHz.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Abtastfrequenz fa ein Vielfaches der ersten Ab- tastfrequenz ft betragt.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second sampling frequency f a is a multiple of the first sampling frequency f t .
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Abtastfrequenz fa mehr als 100 MHz beträgt.11. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the second sampling frequency f a is more than 100 MHz.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die digitalen Tiefpaßfilter (17, 18) nicht-rekursive Filter sind .12. Device according to one of the preceding claims, that the digital low-pass filters (17, 18) are non-recursive filters.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die digitalen Tiefpaßfilter (17, 18) kaskadenförmig ausgebildet sind, wobei eine erste Kaskadenstufe ein nicht-rekursiver Filter und eine zweite Kaskadenstufe ein Interpolationsfilter ist, wobei die Abtastfrequenz der ersten Kaskadenstufe nied- riger ist als die Abtastfrequenz der zweiten Kaskadenstufe.13. Device according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that the digital low-pass filter (17, 18) are cascade-shaped, a first cascade stage being a non-recursive filter and a second cascade stage being an interpolation filter, the sampling frequency of the first cascade stage is lower than the sampling frequency of the second cascade stage.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die digitalen Tiefpaßfilter (17, 18) schmalbandig mit einer einstellbaren Bandbreite sind, wobei die Bandbreite von der Symbolrate abhangt.14. Device according to one of the preceding claims, that the digital low pass filters (17, 18) are narrow-band with an adjustable bandwidth, the bandwidth depending on the symbol rate.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berechnungseinheit (24) mindestens ein kordisches Berechnungselement (40) aufweist.15. The device as claimed in one of the preceding claims, that the calculation unit (24) has at least one cordic calculation element (40).
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berechnungseinrichtung (24) ein kordisches Berechnungselement (40) aufweist, das über Zwischenspeicher (55, 56, 58, 60) rückgekoppelt ist.16. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the calculation device (24) has a cordic calculation element (40) which is fed back via buffers (55, 56, 58, 60).
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berechnungseinrichtung (24) mehrere in Reihe geschaltet kordische Berechnungselemente (40) enthält. 17. The device according to one of the preceding claims 1 to 15, characterized in that the calculation device (24) contains a plurality of series-connected cords calculation elements (40).
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das kordische Berechnungselement (40) zwei Schieberegister (73, 74) zum Verschieben der beiden Daten des komplexwertigen Datenpaares in Abhängigkeit von einer Iterationszahl n aufweist .18. Device according to one of the preceding claims, that the cordic calculation element (40) has two shift registers (73, 74) for shifting the two data of the complex data pair as a function of an iteration number n.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das kordische Berechnungselement (40) eine erste Additions- /Subtraktionseinrichtung (75) zur Addition/Subtraktion des ersten Datums des komplexwertigen Datenpaares mit dem bitweise verschobenen zweiten Datum des komplexwertigen Datenpaares in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasenwinkels zur Bildung des ersten Datums für die nächste Iteration sowie eine zweite Additions-/Subtraktionseinrichtung (76) zur Addition/Subtraktion des zweiten Datums des komplexwertigen Datenpaares mit dem bitweise verschobenen ersten Datum des kom- plexwertigen Datenpaares in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Phasenwinkels zur Bildung des zweiten Datums für die nächste Iteration aufweist.19. The device according to any one of the preceding claims, characterized in that the kordische calculating element (40) a first addition / subtraction device (75) for addition / subtraction of the first date of the complex data pair with the bitwise shifted second date of the complex data pair depending on the Sign of the phase angle to form the first datum for the next iteration and a second addition / subtraction device (76) to add / subtract the second datum of the complex data pair with the bit-shifted first datum of the complex data pair depending on the sign of the phase angle to form the second date for the next iteration.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Berechnungselement (40) eine Dekrementiereinrichtung (78) zur Dekrementierung der angelegten Iterationszahl für die nächste Iteration aufweist.20. Device according to one of the preceding claims, that the calculation element (40) has a decrementing device (78) for decrementing the applied iteration number for the next iteration.
21. Verfahren zum Senden eines QAM-Sendesignals mit einer bestimmten Tragerfrequenz, das die folgenden Schritte aufweist:21. A method for transmitting a QAM transmission signal with a specific carrier frequency, comprising the following steps:
(a) Codieren von binaren Daten zu komplexwertigen Datenpaar-Signalen,(a) encoding of binary data to complex data pair signals,
(b) Abtasten der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit ei- ner Abtastfrequenz,(b) sampling the complex data pair signals with a sampling frequency,
(c) Auswahlen einer Tragerfrequenz und Auslesen eines zuge¬ ordneten Phaseninkrements, £0(c) Choosing a carrier frequency and reading out a phase increment fed ¬ arranged, £ 0
(d) Erzeugen eines Phasensignals mit einer Drehphase in Abhängigkeit von dem ausgelesenen Phaseninkrement ,(d) generating a phase signal with a rotational phase as a function of the phase increment read out,
(e) Multiplizieren der komplexwertigen Datenpaar-Signale mit einem Drehoperator, der die Datenpaar-Signale zur Erzeugung des QAM-Sendesignals um die Drehphasen pha- sendreht, wobei von den gedrehten komplexwertigen Datenpaar-Signalen jeweils der reale Signalanteil verwendet wird. (e) Multiplication of the complex data pair signals with a rotary operator, which rotates the data pair signals to generate the QAM transmit signal by the rotation phases, the real signal component of the rotated complex data pair signals being used in each case.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10000958B4 (en) 2000-01-12 2004-04-29 Infineon Technologies Ag Circuit arrangement for generating a quadrature amplitude modulated transmission signal
NL1031482C2 (en) * 2006-03-31 2007-10-05 Stn B V Cable television system with extensive quadrature amplitude modulation signal exchange, transmitting means and a management center therefor.

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0493057A1 (en) * 1990-12-20 1992-07-01 Motorola, Inc. Increased frequency resolution in a synthesizer
EP0632369A1 (en) * 1993-06-29 1995-01-04 Stichting voor de Technische Wetenschappen CORDIC algorithms and architectures
EP0658975A1 (en) * 1993-12-14 1995-06-21 ALCATEL ITALIA S.p.A. Baseband predistortion system for the adaptive linearization of power amplifiers
WO1996021305A1 (en) * 1994-12-29 1996-07-11 Motorola Inc. Multiple access digital transmitter and receiver
EP0809195A2 (en) * 1996-05-22 1997-11-26 HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS Analog waveform communications reduced instruction set processor
US5802111A (en) * 1997-02-24 1998-09-01 Motorola, Inc. Complex constellation point multiplier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0493057A1 (en) * 1990-12-20 1992-07-01 Motorola, Inc. Increased frequency resolution in a synthesizer
EP0632369A1 (en) * 1993-06-29 1995-01-04 Stichting voor de Technische Wetenschappen CORDIC algorithms and architectures
EP0658975A1 (en) * 1993-12-14 1995-06-21 ALCATEL ITALIA S.p.A. Baseband predistortion system for the adaptive linearization of power amplifiers
WO1996021305A1 (en) * 1994-12-29 1996-07-11 Motorola Inc. Multiple access digital transmitter and receiver
EP0809195A2 (en) * 1996-05-22 1997-11-26 HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS Analog waveform communications reduced instruction set processor
US5802111A (en) * 1997-02-24 1998-09-01 Motorola, Inc. Complex constellation point multiplier

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DE19939588A1 (en) 2001-03-01

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